Ácido hipúrico

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Ácido hipúrico
Hippuric acid.png
Nombre (IUPAC) sistemático
Ácido hipúrico
General
Otros nombres Benzoyl-glicocol, ácido benzoyl-amidoacético, N-Benzoylglicina
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular C9H9NO3
Identificadores
Número CAS [495-69-2][1]
ChEBI 18089
ChemSpider 451
PubChem 464
Propiedades físicas
Estado de agregación Sólido
Apariencia Blanco
Densidad 1371 kg/m3; 1,371 g/cm3
Masa molar 179,17 g/mol
Punto de fusión 187-191 °C (269 K)
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El ácido hipúrico (del griego: hyppos, caballo; ouron, orina) es un ácido orgánico encontrado en la orina de los caballos y otros herbívoros. Las altas concentraciones de este ácido pueden también indicar una intoxicación con tolueno.

Cuando varios compuestos aromáticos como el ácido benzoico y el tolueno son mezclados, se convierten en ácido hipúrico por reacción con el aminoácido glicina. Justus von Liebig demostró en 1829 que el ácido hipúrico era diferente al ácido benzoico, y en 1839 fue determinada su constitución, mientras que en 1873 Victor Dessaignes lo sintetizó con la acción del cloruro de benzoílo con la sal de zinc de la glicina.[2] También se puede crear el ácido a partir del calentamiento del anhídrido benzoico con glicina,[3] y por el calentamiento de la benzamida con el ácido cloroacético.

La síntesis moderna del ácido hipúrico se obtiene por acilación del cloruro de ácido cloruro de benzoilo con el aminoácido glicina[4]

Preparation of hippuric acid.png

El ácido hipúrico cristaliza fácilmente en primas rómbicos que son fácilmente solubles en el agua caliente, se derriten a 187 °C y se descomponen alrededor de los 240 °C. Es hidrolizado fácilmente con álcali cáustico caliente a partir del ácido benzoico y la glicina. El ácido nitroso lo convierte a ácido benzoglicólico, C6H5C(=O)OCH2CO2H. Su etil éter reacciona con hidracina para formar hidracina hipuril, C6H5CONHCH2CONHNH2, compuesto usado por Theodor Curtius para la preparación de azoimida.

Uso medicinal[editar]

Toluene Metabolism Scheme.png
Diagrama del metabolismo del ácido hipúrico a partir del tolueno.

Un derivado del ácido hipúrico es el ácido para-amino-hipúrico (PAH), que es usado en pruebas médicas a los riñones. El PAH es filtrado completamente del plasma sanguíneo en los glomérulos y no son reabsorbidos por los túbulos, en una manera similar a la inulina. La única diferencia con la inulina, es que una fracción del PAH que evita los glomérulos y entran a las células tubulares del nefrón (a través de los capilares peritubulares) es secretado completamente. El despeje renal del PAH es usado de este modo en el cálculo del flujo de plasma renal (RPF), y que empíricamente es (1-hematocrito) veces el flujo sanguíneo renal. El despeje del PAH es reflexivo sólo del RPF a porciones del riñón que están involucrados con la formación de la orina, y esto desestima al valor del RPF en un 10%.[5]

Síntesis de oxazolonas[editar]

Las 5(4H)-oxazolonas (también conocidas como azlactonas) son un tipo de moléculas ampliamente conocidas en Química Orgánica.[6] Su descubrimiento data de finales del siglo XIX, concretamente de 1883, a cargo de J. Plöchl, aunque las primeras síntesis se realizaron diez años después por Erlenmeyer.[7] La ruta sintética que aplicó Erlenmeyer consistía en la condensación entre un aldehído aromático y el ácido hipúrico, en presencia de anhídrido acético y una base, el acetato de sodio.

A continuación se esquematiza la síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer-Plöchl, por etapas, del ácido hipúrico con benzaldehído como aldehído aromático,[8] cuyo intermedio aislable (y estable) es un derivado de 2-feniloxazolona, que por un posterior tratamiento con calor, por reducción se obtiene el aminoácido fenilalanina:[9]

Azlactone chemistry: step 2 is a Perkin variation

La reacción de síntesis de la oxazolona es estereoselectiva y se produce únicamente el isómero Z. El rendimiento de estos productos derivados de oxazolona suele ser bastante bueno y muy fáciles de purificar y cristalizar.

Pero esta síntesis plantea problemas cuando, en lugar de utilizar aldehídos aromáticos, se utilizan aldehídos alifáticos. Estudios posteriores aportaron modificaciones al método de Erlenmeyer-Plöchl a fin de poder sintetizar oxazolonas con sustituyentes alifáticos. Consisten en sustituir acetato de sodio por acetato de plomo(II) y en usar anhídrido acético exclusivamente. A pesar de todo, en algunos casos los rendimientos pueden seguir siendo bajos sin ninguna explicación aparente.[10]

Referencias[editar]

  1. [495-69-2 Número CAS]
  2. Dessaignes, Victor (1853). Ueber die Regeneration der Hippursäure. Annalen der Chemie und Pharmacie 87 (3): 325-327. DOI:10.1002/jlac.18530870311. 
  3. Curtius, Theodor (1884). Synthese von Hippursäure und Hippursäureäthern. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 17 (2): 1662-1663. DOI:10.1002/cber.18840170225. 
  4. A. W. Ingersoll and S. H. Babcock. "Hippuric acid". Org. Synth.; Coll. Vol. 2: 0328. 
  5. Costanzo, Linda (2007). Physiology, 4th Edition. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins. 
  6. Jason S. Fisk , Robert A. Mosey and Jetze J. Tepe (2007). «The diverse chemistry of oxazol-5-(4H)-ones». Chem. Soc. Rev. 36:  pp. 1432-1440. doi:10.1039/B511113G. 
  7. Emil Erlenmeyer Jun (1893). «Ueber die Condensation der Hippursäure mit Phtalsäureanhydrid und mit Benzaldehyd». Justus Liebigs Annalen der Chemie 275:  pp. 1-8. doi:10.1002/jlac.18932750102. 
  8. G. E. VandenBerg, J. B. Harrison, H. E. Carter, B. J. Magerlein (1973). "2-Phenyl-2-oxazolone". Org. Synth.; Coll. Vol. 5: 946. 
  9. H. B. Gillespie, H. R. Snyder (1943). "dl-β-Phenylalanine". Org. Synth.; Coll. Vol. 2: 489. 
  10. Malcolm Crawford and W. T. Little (1959). «The Erlenmeyer reaction with aliphatic aldehydes, 2-phenyloxazol-5-one being used instead of hippuric acid». J. Chem. Soc.:  pp. 729-731. doi:10.1039/JR9590000729.